一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室的制作方法

专利名称：一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用预混预蒸发燃烧技术的航空燃气轮机低污染燃烧室。采用分 级燃烧的模式，主燃级采用预混燃烧方式，多个预混预蒸发段沿周向绕预燃级均勻布置构 成主燃级，在各预混预蒸发段的头部轴向供入燃油。该发明能够降低污染排放，并保证燃烧 室高效稳定工作。
背景技术：
现代航空发动机燃烧室的基本性能和结构分布已经达到相当高的水平，但是对于 现代航空发动机燃烧室来说，仍然存在大量的难题和挑战，新材料、新工艺、新结构、新概念 的发展应用才是保证其持续进步的源泉。
现代民用航空发动机燃烧室的主要发展趋势是低污染燃烧。民用航空发动机燃 烧室必须满足日益严格的航空发动机污染排放标准。目前采用的CAEP6 (Committee on Aviation Environmental Protection)标准对污染排放物的规定已经非常严格，特别是对 NOx污染排放要求；而最新的CAEP8标准提出了将NOx的排放在CAEP6的排放标准上降低 15%，随着航空业的迅猛发展和人们环保意识的不断提高，未来对燃气轮机燃烧室污染排 放会提出更高的要求。
美国航空发动机的两个著名公司GE和PW对低污染燃烧室早已着手研究，GE首 先研发了双环腔低污染燃烧DAC(用于6E90和CFM56)，Pff公司采用了 RQL(富油燃烧-淬 熄-贫油燃烧，Rich burn-Quench-Lean burn，简称RQL)低污染燃烧室TALON II(用于 PW4000和6000系列)。在下一代低污染燃烧室方面，GE公司采用LDM (Lean Direct Mixing Combustion，贫油直接混合燃烧室)技术为其GEnx发动机研制了 TAPS (Twin Annular Premixing Swirler)低污染燃烧室。该燃烧室已经进入整机验证阶段，即将取证，在台架全 环试验验证中，NOx污染排放比CAEP2排放标准降低了 50%。PW公司继续采用RQL方式提 出了降低NOx污染排放的低污染燃烧室为TALON X，采用的头部形式是PW公司发展的空气 雾化喷嘴，燃烧室为单环腔，在V2500发动机扇型试验段上的试验结果比CAEP2标准降低了 50%。Rolls-Royce公司采用LDM技术发展的低污染燃烧室是ANTLE，该燃烧室是一个单环 腔分级燃烧室，其NOx污染排放比CAEP2标准降低了 50%，用于其新一代发动机湍达1000。
而不管是何种先进的低污染燃烧室，其关键技术就是降低NOx (氮氧化物)、C0 ( — 氧化碳)、UHC(未燃碳氢化合物)和冒烟的燃烧技术，核心问题是降低燃烧区的温度，同时 使燃烧区温度场均勻，即整体和局部的当量比控制，而主燃区当量比的均勻性又主要取决 于燃油雾化和油气掺混的均勻性。
本发明是针对航空发动机低污染燃烧的新方法。根据NOx与CO产生的机理及试 验结果可知燃烧室的主燃区当量比在0. 6 0. 8范围内产生的NOx与CO(UHC和CO的排 放规律类似)很少。基于此原理，要兼顾NOx与CO、UHC的排放量都处于低值范围，应考虑 两个因素其一是主燃区的平均当量比，其二是主燃区平均当量比的均勻性，并且在所有航 空发动机的工作情况下都应如此。而主燃区当量比的均勻性又主要取决于燃油雾化和油气掺混的均勻性。这主要取决于两方面一是燃油颗粒直径分布的均勻性，即SMD的分布均勻 性；二则是燃油油雾浓度分布的均勻性。从燃烧方式讲，应采用均勻的预混燃烧，达到主燃 区当量比均勻性要求以降低污染排放。
目前的常规燃烧方式无法降低NOx、CO和UHC。原因是目前燃烧室的设计方法所 决定的。对于常规燃烧室来说，在大工况(燃烧室总油气比较高的工况)时，由于采用液雾 扩散燃烧方式，燃烧区局部当量比总是在1附近，远超过上述低污染燃烧所需当量比范围 要求，此时虽然CO和UHC的排放低，但NOx的排放达到最大。在小工况(燃烧室总油气比 较低的工况)时，燃烧区当量比又很低，远低于上述低污染燃烧所需当量比区间，此时虽然 NOx排放低，但CO和UHC排放又很高。另外，由于常规燃烧室普遍采用扩散燃烧方式，局部 当量比不均勻，因此对于常规燃烧室来说，无法满足在整个发动机工作范围内的低污染要 求。发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术不足，运用预混预蒸发燃烧技术，提供 了一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，该燃烧室燃烧区油气分布均勻，在保证小工况 (航空发动机典型的运行工况包括地面慢车、进场、高空巡航、爬升、起飞，其中地面慢车和 进场状态时燃烧室总油气比一般低，认为是小工况)下发动机稳定工作的同时，还能在大 工况下(高空巡航、爬升、起飞状态时燃烧室总油气比一般高，认为是大工况)保持低的污 染排放。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是燃烧室采用单环腔结构，其特征在 于由扩压器、燃烧室外机匣、燃烧室内机匣、火焰筒外壁、火焰筒内壁和燃烧室头部组成； 燃烧用空气全部由燃烧室头部进入火焰筒，掺混空气由掺混孔射入；采用分级燃烧方案，分 为预燃级和主燃级，燃油喷嘴供给燃油，主燃级与头部整体端壁联接，头部整体端壁与火焰 筒外壁和火焰筒内壁联接固定；预燃级与头部整体端壁联接，并与主燃级同心；主燃级由 多个预混预蒸发圆管、主燃级喷油嘴、主燃级旋流器和主燃级旋流器安装环构成；每一个 预混预蒸发圆管匹配一个主燃级旋流器以及一个主燃级旋流器安装环，组成一个预混预蒸 发段；多个预混预蒸发段沿周向绕预燃级均勻布置构成一个主燃级；主燃级旋流器嵌在主 燃级旋流器安装环里，主燃级旋流器安装环与预混预蒸发圆管进口端壁采用焊接或螺纹联 接，使主燃级旋流器能够浮动；主燃级喷油嘴为直射式喷嘴，每一个主燃级喷油嘴匹配一 个预混预蒸发段，并插入主燃级旋流器上的主燃级喷油嘴安装孔中，通过主燃级旋流器对 燃油进行初始雾化，在预混预蒸发圆管内旋流实施二次雾化、蒸发并与空气掺混，在不超过 50mm的几何尺寸内实现燃油快速蒸发并与空气均勻掺混，最后燃油蒸汽与空气的混合气以 旋流数不超过0. 5的弱旋流形式进入火焰筒燃烧。
所述的预混预蒸发圆管上开有预混预蒸发圆管一级进气孔、预混预蒸发圆管二级 进气孔和预混预蒸发圆管三级进气孔；上述所有进气孔与预混预蒸发圆管壁面所形成的倾 角均为10° 90°。
所述的预混预蒸发圆管沿周向绕预燃级均勻布置，个数为6 30个。
所述的主燃级旋流器采用单级或双级旋流器结构，采用单级旋流器结构时，旋流 器直接嵌在主燃级旋流器安装环里，对应的气液比为3 10 ；采用双级旋流器结构时，两级旋流器先连接成一个整体，再嵌在主燃级旋流器安装环里，对应的气液比为3 10，第一级 旋流器与第二级旋流器对应的进气比例为1 4 1 2。
所述的燃油喷嘴供应燃烧室所需的全部燃油，包括预燃级喷油嘴和主燃级喷油 嘴，主燃级喷油嘴的个数为6 30个，主燃级燃油占总燃油量的比例为50% 90%。
所述的燃烧室头部沿周向均勻布置，个数为10 60个，其空气量占燃烧室总空气 量的20% 80%，其中主燃级占头部空气量的60% 90%，预燃级占头部空气量的10% 40%。
本发明的原理如下通过控制航空发动机燃烧室内燃烧区的当量比和均勻度来达 到降低污染排放的目的。燃烧用空气全部从燃烧室头部进入火焰筒，使大部分的燃油和空 气掺混均勻后再进入火焰筒燃烧，对控制燃烧区当量比降低污染排放有利。采用分级燃烧 方案，预燃级为扩散燃烧模式，用于保证整个燃烧室的燃烧稳定性和引燃主燃级；主燃级为 预混燃烧模式，液态燃油在预混预蒸发段里蒸发并与空气掺混，形成均勻的可燃气后再进 入燃烧室参与燃烧。主燃级由多个预混预蒸发圆管、主燃级喷油嘴、主燃级旋流器和主燃级 旋流器安装环构成，燃油通过主燃级旋流器进行初始雾化然后进入预混预蒸发圆管，预混 预蒸发圆管采用了三级进气孔，并且带有一定的倾角，加强了燃油二次雾化、蒸发和与空气 掺混的程度，每一个预混预蒸发圆管匹配一个主燃级喷油嘴、一个主燃级旋流器和一个主 燃级旋流器安装环组成一个预混预蒸发段，多个预混预蒸发段沿周向绕预燃级均勻布置构 成一个主燃级；燃油在主燃级各个单独的预混预蒸发段里进行蒸发并与空气掺混，由于单 个预混预蒸发段的出口为圆形，且各预混预蒸发段不相连，各预混预蒸发段的出口预混气 的均勻性容易控制；在主燃级中使用多个不相连的预混预蒸发段，使得主燃级出口为离散 式出口，在预燃级所形成的回流区与主燃级离散式出口高速射流共同作用下，大量的回流 高温烟气将被卷吸到预混气射流中并与之掺混，使得预混气中的空气被稀释，一方面氧气 含量得到降低，降低了燃烧化学反应温度的热点；另一方面形成了高度分散的反应区，使燃 烧区均勻性得到进一步提高。
在小工况下，只有预燃级喷油嘴供油工作，尽管当时燃烧室总体当量比很低，但预 燃级局部当量比较高，却能保证燃烧室的燃烧稳定性；在大工况下，主燃级喷油嘴和预燃级 喷油嘴同时供油工作，而主燃级的油流量占大部分，主燃级将燃油蒸汽和空气掺混均勻，采 用预混燃烧，控制燃烧区的当量比在污染排放较低的范围内，从而控制了大工况下的污染 排放。因此，燃烧室的污染排放主要受主燃级控制，而稳定工作范围主要受预燃级控制，确 保了航空发动机在宽的工作范围内拥有低污染排放，同时在低工况和转级过程中具有良好 的稳定性。
本发明与现有技术相比所具有的优点如下
(1)本发明主燃级采用了多个预混预蒸发圆管结构，能在较短的几何尺寸内实现 快速蒸发并与空气掺混；相比于前期所申请的主燃级为一整体环管的专利，主燃级采用的 互不相连的预混预蒸发圆管，圆管出口混合气的均勻性更容易控制，而且主燃级离散式出 口形成的高速射流更容易掺混于燃烧后的高温燃气中，可以在极短的时间内燃烧完全，燃 烧效率高，加之燃烧当量比严格控制在一定范围内，可降低燃烧室的污染排放。
(2)本发明采用单环腔燃烧室结构，燃烧用空气全部由头部供入，火焰筒上只有掺 混孔和必要的冷却孔，具有模块化特征，简化了燃烧室结构，预混预蒸发圆管结构简单，易6于加工；主燃级结构简单，易于装配；
(3)本发明采用分级燃烧概念，预燃级提供稳火源，主燃级实现低污染燃烧，在降 低污染排放的同时可确保航空发动机燃烧室的稳定性。


图1是发动机结构示意图2是本发明的燃烧室结构剖视图3是本发明的燃烧室头部结构剖视图4是本发明的预燃级结构剖视图5是本发明的主燃级单个预混预蒸发段结构剖视图6是本发明的主燃级单个预混预蒸发段立体图7是本发明的主燃级结构前视立体图8是本发明的主燃级结构后视立体图9是本发明的燃油喷嘴结构剖视图10是本发明的燃油喷嘴结构立体图。
其中1是低压压气机，2是高压压气机，3是燃烧室，4是高压涡轮，5是低压涡轮， 6是燃烧室外机匣，7是燃烧室内机匣，8是火焰筒外壁，9是火焰筒内壁，10是扩压器，11是 外掺混孔，12是内掺混孔，13是燃烧室头部，14是主燃级，15是预燃级，16是燃油喷嘴，17 是预燃级油雾，18是主燃级油雾，19是预燃级内旋流器，20是预燃级外旋流器，21是主燃级 旋流器，22是预混预蒸发圆管，23是预混预蒸发段，24是预燃级出口直径，25是主燃级出口 内径，26是预混预蒸发圆管直径，27是预燃级喷油嘴安装孔，观是预燃级内旋流器安装环， 29是预燃级内旋流文氏管，30是预燃级安装边，31是主燃级喷油嘴安装孔，32是主燃级旋 流器进气孔，33是主燃级旋流器安装环34是预混预蒸发圆管进口端壁，35预混预蒸发圆管 一级进气孔，36是预混预蒸发圆管二级进气孔，37是预混预蒸发圆管三级进气孔，38是预 燃级燃油管路，39是预燃级喷油嘴，40是主燃级燃油管路，41是主燃级燃油环管，42是主燃 级喷油嘴，43是头部整体端壁，44是头部整体导流片。
具体实施方式
图1是发动机结构示意图，包括低压压气机1，高压压气机2，燃烧室3，高压涡轮4 和低压涡轮5。发动机工作时，空气经过低压压气机1压缩后，进入高压压气机2，高压空气 再进入燃烧室3中与燃油完成燃烧，燃烧后形成的高温高压燃气进入到高压涡轮4和低压 涡轮5，通过涡轮做功分别驱动高压压气机2和低压压气机1。
如图2所示，燃烧室3采用单环腔结构，燃烧室外机匣6和燃烧室内机匣7构成了 燃烧室的外轮廓，并与前后的高压压气机2和高压涡轮4连接。高压压气机2的来流空气 从扩压器10经过降速扩压后进入燃烧室，在火焰筒外壁8、火焰筒内壁9和燃烧室头部13 所包围的空间内与燃油完成燃烧。在外掺混孔11和内掺混孔12以前的区域为燃烧区，掺 混空气从掺混孔进入火焰筒，与燃烧区的高温燃气掺混，使出口温度达到设计要求。燃烧室 头部13包括主燃级14、预燃级15以及燃油喷嘴16，主燃级14焊接在头部整体端壁43上， 头部整体端壁43与火焰筒外壁8和火焰筒内壁9焊接固定，预燃级15可以采用焊接或螺7纹加锁紧联接的方式固定在在头部整体端壁43上，预燃级15与主燃级14是同心装配的， 燃油喷嘴16供给全部燃油。头部整体导流片44焊接在头部整体端壁43上，使其与火焰筒 内的高温燃气分开，以保护结构完整性。
图3是一个燃烧室头部结构的剖视图，可清楚的看出主燃级14和预燃级15按照 同心的方式布置在一起。在图4中，预燃级15采用了双旋流器结构，主要包括预燃级内旋 流器19、预燃级外旋流20、预燃级内旋流器安装环观、预燃级内旋流文氏管四，预燃级内旋 流文氏管四与预燃级外旋流器20焊接，预燃级内旋流器19嵌在预燃级内旋流器安装环观 里，预燃级内旋流器安装环观与预燃级内旋流文氏管四焊接，使预燃级内旋流器19可浮 动。预燃级出口直径M的大小可控制预燃级出口气流速度，从而达到优化的预燃级稳火效 果。预燃级15通过预燃级安装边30与头部整体端壁43和头部整体导流片44连接，可采 用焊接或螺纹加锁紧的方式。预燃级油雾17利用预燃级内旋流文氏管四进一步雾化。在 图5、图6、图7和图8中，主燃级14则主要由主燃级旋流器21、预混预蒸发圆管22构成， 主燃级旋流器21嵌在主燃级旋流器安装环33里，主燃级旋流器安装环33与预混预蒸发圆 管进口端壁34采用焊接或螺纹联接，使主燃级旋流器21也具有一定的浮动性。主燃级旋 流器21采用单级或双级旋流结构，旋流器进气通过主燃级旋流器进气孔32实现，气液比 为3 10，可对主燃级油雾18进行雾化。采用单级旋流器结构时，旋流器直接嵌在主燃级 旋流器安装环33里；采用双级旋流器结构时，两级旋流器先连接成一个整体，再嵌在主燃 级旋流器安装环33里，第一级旋流器与第二级旋流器对应的进气比例为1 4 1 2。 本实施例中主燃级包括了 10个预混预蒸发圆管22，单个预混预蒸发圆管22上开有6个直 径3. 5mm的预混预蒸发圆管一级进气孔35、6个直径4. 5mm的预混预蒸发圆管二级进气孔 36和8个直径3mm的预混预蒸发圆管三级进气孔37，这些进气孔与预混预蒸发环管22壁 面之间的倾角为10° 90°，使预混预蒸发圆管22内的空气具有旋流特征，使液体燃油蒸 发更加完全，相互掺混更均勻，并以旋流数不超过0.5的弱旋流进入火焰筒，增强燃烧区掺 混，稳定性更佳。预混预蒸发圆管直径沈则用来确定主燃级14的预混预蒸发圆管22出口 面积，保证主燃级均勻混合气以合理的速度射入燃烧区；主燃级出口内径25用来考察对燃 烧室内部流场的影响作用，保证预混预蒸发圆管22的出口射流能够卷吸更多的高温烟气。 每一个预混预蒸发圆管22匹配一个主燃级旋流器21以及一个主燃级旋流器安装环33，组 成一个预混预蒸发段23，每一个预混预蒸发段23匹配一个主燃级喷油嘴42，多个预混预蒸 发段23沿周向绕预燃级15均勻布置，个数为6 30个，与主燃级喷油嘴42共同构成一个 主燃级14。燃烧室头部13沿周向均勻布置，个数为10 60个，其空气量占燃烧室总空气 量的20% 80%，其中主燃级14占头部空气量的60% 90%，预燃级15占头部空气量的 10% 40%。
燃油喷嘴16的结构如图9和图10所示，预燃级喷油嘴39采用一个压力雾化喷嘴 或气动雾化喷嘴或组合式喷嘴，通过预燃级燃油管路38供油，通过预燃级喷油嘴安装孔27 与预燃级内旋流器19配合。主燃级喷油嘴42为直射式喷嘴，个数为6 30个，孔径0. 3 1. Omm,通过主燃级燃油管路40和主燃级燃油环管41供油，通过主燃级喷油嘴安装孔31 与主燃级旋流器21配合，形成了整体喷嘴结构，可采用铸造和机加工相配合的方式制造而 成。燃油喷嘴16供应燃烧室所需的全部燃油，其中主燃级燃油占总燃油量的比例为50% 90%。另外，由于主燃级旋流器安装环33和预燃级内旋流器安装环观的存在，燃油喷嘴16在与主燃级14和预燃级15配合上都具有可浮动性，一是为了便于安装，二是防止燃烧室工作时火焰筒产生的轴向和径向热应力对结构产生破坏。
本发明未详细阐述部分属于本领域技术人员知晓的公知技术。
权利要求
1.一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，其特征在于所述燃烧室采用单环腔结 构，由燃烧室外机匣(6)和燃烧室内机匣(7)构成外轮廓，外界空气通过扩压器(10)进入， 火焰筒外壁(8)、火焰筒内壁(9)和燃烧室头部(13)组成燃烧区域，燃烧用空气全部由燃 烧室头部(1 3)进入火焰筒，掺混空气由火焰筒外壁⑶上的外掺混孔(11)和火焰筒内壁 (9)上的内掺混孔(1 射入；所述的燃烧室头部(1 采用分级燃烧方式，分为主燃级(14) 和预燃级(15)，由燃油喷嘴(16)供给燃油，主燃级(14)与头部整体端壁联接，头部 整体端壁与火焰筒外壁(8)和火焰筒内壁(9)联接固定；预燃级(1 通过预燃级安 装边(30)与头部整体端壁联接，并与主燃级(14)同心；所述的主燃级(14)由多个预 混预蒸发圆管(22)、主燃级喷油嘴(42)、主燃级旋流器和主燃级旋流器安装环(33) 构成；每一个预混预蒸发圆管0 匹配一个主燃级旋流器以及一个主燃级旋流器安 装环(33)，组成一个预混预蒸发段(23)，每一个预混预蒸发段匹配一个主燃级喷油嘴 (42)，多个匹配了主燃级喷油嘴0 的预混预蒸发段沿周向绕预燃级(1 均勻布 置构成一个主燃级(14)；主燃级旋流器嵌在主燃级旋流器安装环(3 里，主燃级旋 流器安装环(3 与预混预蒸发圆管进口端壁(34)采用焊接或螺纹联接，使主燃级旋流器 (21)能够浮动；主燃级喷油嘴0 为直射式喷嘴，插入主燃级旋流器上的主燃级喷 油嘴安装孔(31)中，通过主燃级旋流器对燃油进行初始雾化，在预混预蒸发圆管02) 内旋流实施二次雾化、蒸发并与空气掺混，在长度不超过50mm的几何尺寸内实现燃油快速 蒸发并与空气均勻掺混，最后燃油蒸汽与空气的混合气以旋流数不超过0. 5的弱旋流形式 进入火焰筒燃烧，保证较低的污染排放。
2.根据权利要求1所述的一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，其特征在于所述 预燃级喷油嘴(39)为压力雾化喷嘴、气动雾化喷嘴或组合式喷嘴。
3.根据权利要求1所述的一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，其特征在于所述 预燃级(1 采用的旋流器的级数为1 < η < 5 ；每级旋流器采用旋流器的结构是轴向旋流 器，或是径向旋流器，或是切向旋流器；当预燃级(1 的级数η = 1时，旋流器直接与头部 整体端壁联接；当预燃级(1 的级数1 < η < 5时，各级旋流器先连接成一个整体， 再与头部整体端壁联接。
4.根据权利要求1所述的一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，其特征在于所述 的预混预蒸发圆管0 上开有预混预蒸发圆管一级进气孔(35)、预混预蒸发圆管二级进 气孔(36)和预混预蒸发圆管三级进气孔(37)；上述所有进气孔与预混预蒸发圆管02)壁 面所形成的倾角均为10° 90°。
5.根据权利要求1所述的一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，其特征在于所述 的预混预蒸发段沿周向绕预燃级(1 均勻布置，个数为6 30个。
6.根据权利要求1所述的一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，其特征在于所述 的主燃级旋流器采用单级或双级旋流器结构，采用单级旋流器结构时，旋流器直接嵌 在主燃级旋流器安装环(33)里，对应的气液比为3 10 ；采用双级旋流器结构时，两级旋 流器先连接成一个整体，再嵌在主燃级旋流器安装环(3 里，对应的气液比为3 10，第一 级旋流器与第二级旋流器对应的进气比例为1 4 1 2。
7.根据权利要求1所述的一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，其特征在于所 述的燃油喷嘴(16)供应燃烧室所需的全部燃油，包括预燃级喷油嘴(39)和主燃级喷油嘴(42)，主燃级喷油嘴02)的个数为6 30个，主燃级燃油占总燃油量的比例为50% 90%。
8.根据权利要求1所述的一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，其特征在于所述 的燃烧室头部(13)沿周向均勻布置，个数为10 60个，燃烧室头部(13)的空气量占燃烧 室总空气量的20% 80%，其中主燃级(14)占头部空气量的60% 90%，预燃级(15)占 头部空气量的10% 40%。
9.根据权利要求1所述的一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，其特征在于所述 燃烧室的火焰筒外壁(8)和火焰筒内壁(9)的冷却方式采用气膜冷却、发散冷却或复合冷 却方式，以对壁面温度进行控制，延长火焰筒的寿命。
10.根据权利要求1所述的一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，其特征在于在所 述的火焰筒外壁(8)后部设置有火焰筒外壁掺混孔(11)，在所述的火焰筒内壁(9)后部设 置有火焰筒内壁掺混孔(12)，掺混用气分别从火焰筒外壁掺混孔(11)和火焰筒内壁掺混 孔(1 进入火焰筒，以控制燃烧室出口温度分布。
全文摘要
一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，采用单环腔结构，由燃烧室外机匣、燃烧室内机匣、火焰筒外壁、火焰筒内壁和燃烧室头部组成；燃烧用空气全部由燃烧室头部进入火焰筒，采用分级燃烧方案，分为预燃级和主燃级；预燃级采用旋流杯，为扩散燃烧组织方式；主燃级采用预混预蒸发装置，主燃级喷嘴轴向供油，燃油先在预混预蒸发装置内进行蒸发并与空气掺混，混合均匀的可燃气进入燃烧室参与燃烧，为预混燃烧组织方式。预燃级控制了燃烧室稳定工作的范围，同时也为主燃级提供了稳定点火源；主燃级控制了燃烧室主要的污染排放，通过控制主燃级预混气的当量比来实现燃烧室较低的污染排放。本发明预混预蒸发装置结构简单，在不影响燃烧稳定性的基础上能够实现降低航空发动机燃烧室的污染排放。
文档编号F23R3/52GK102032597SQ20101057159
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者付镇柏, 刘高恩, 张弛, 林宇震, 许全宏 申请人:北京航空航天大学